El agua subterránea antigua podría revelar los secretos de la vida extraterrestre

En las profundidades de una cadena montañosa alpina, un investigador busca vida que podría parecerse a la de otros planetas.

El túnel de Bedretto es una vía de acceso en desuso a un túnel ferroviario debajo de la imponente cadena montañosa de San Gotardo en los Alpes suizos. En lo profundo de la imponente masa de granito, la geobióloga Cara Magnabosco recolecta muestras de agua que no han visto la luz durante millones de años. En esas muestras, Magnabosco busca microorganismos antiguos que son bastante diferentes de los que se encuentran en la superficie de la Tierra .

A diferencia de la mayoría de la vida actual, estos microorganismos no necesitan oxígeno para sobrevivir, lo que hace que los científicos crean que podrían parecerse a los que surgieron por primera vez en nuestro planeta hace más de 3500 millones de años, cuando la atmósfera de la Tierra tenía poco oxígeno. Pero no es solo el vistazo a los primeros días de vida en la Tierra lo que busca Magabosco. Ella cree que esos habitantes de la oscuridad de la montaña húmeda podrían enseñarle sobre la vida en otros cuerpos del sistema solar , como Marte o las lunas cubiertas de hielo de Saturno y Júpiter , y mostrarle cómo encontrarla.

Firmas de vida

“Esencialmente, queremos entender cuáles son los productos de un planeta cuando no hay vida, como las reacciones agua-roca, y comparar eso con las firmas donde la vida está presente”, Magnabosco, quien es profesor de geobiología en la Universidad Federal de Suiza. Instituto de Tecnología de Zúrich (ETH Zurich) dijo a Space.com en una entrevista. “Podemos estudiar eso bajo tierra. Podemos ir al punto donde no hay vida y mirar los productos y luego ver cómo estos productos cambian cuando hay vida”.

Los cambios pueden ser apenas perceptibles. Por ejemplo, los científicos saben que los organismos vivos producen metano. Pero también lo hacen muchos procesos geológicos. Pero el metano que es un subproducto de la vida puede parecer diferente al gas puramente geológico. Puede contener diferentes isótopos, formas de un mismo elemento químico con diferente número de neutrones en su núcleo. Los científicos razonan que aprender a distinguir entre esas diferencias isotópicas en la Tierra les ayudará a desarrollar herramientas y técnicas para hacer lo mismo en otras partes del sistema solar.

No es solo el metano el que puede revelar el secreto de un planeta o una luna. Hay toda una gama de elementos químicos en los que los científicos están interesados, incluidos el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre, dijo Magnabosco.

“El metano se ha estudiado muy bien pero, por ejemplo, el sulfato también es muy importante para la microbiología en estos entornos extremos”, dijo Magnabosco. “Pero también cosas como los nitratos y el amoníaco, esas son todas las cosas que la vida en la Tierra usa todo el tiempo, son los elementos clave del ciclo de vida”.

Aguas antiguas

El agua en la que Magnabosco busca los microbios puede parecer a primera vista como el agua que sale del grifo o que llueve del cielo. Pero instrumentos científicos sensibles revelan que el líquido es, de hecho, muy diferente. Atrapada millas por debajo de la superficie del planeta por fallas geológicas y fracturas, el agua antigua es más salada y tiene menos oxígeno disuelto que las aguas muy por encima. Por otro lado, los científicos pueden detectar más hidrógeno y rastros de metano en estas muestras subterráneas.

El agua que gotea de las paredes del túnel de Bedretto no tiene más de 300 millones de años, pero en otras partes del mundo, como Canadá y Sudáfrica, se han encontrado depósitos más profundos que tienen hasta mil millones de años. Los microbios atrapados en esas aguas han evolucionado sin contacto con la superficie del planeta durante más de una cuarta parte del tiempo que ha existido vida en la Tierra.

“Lo que vemos en esta agua a medida que envejece es que el número de células está disminuyendo. El tamaño de la población microbiana está disminuyendo bastante”, dijo Magnabosco. “En esta vieja agua, la cantidad de células [vivas] por mililitro puede ser decenas de miles de veces menor que la que vemos en el océano”.

Dado que es poco probable que las condiciones en otros cuerpos del sistema solar faciliten la supervivencia de cualquier forma de vida, los geobiólogos esperan que aprender cómo opera la vida al borde de la supervivencia bajo la corteza terrestre les dirá dónde y cómo buscar sus rastros en otros lugares.

“Queremos entender cómo llegaron allí los organismos, cómo evolucionaron y cómo continúan sobreviviendo”, dijo Magnabosco. “Han estado aislados de la superficie durante mucho tiempo y no han recibido ningún aporte de fotosíntesis u oxígeno”.

El ancestro común

Sin embargo, los investigadores han descubierto que esas criaturas que habitan en las profundidades no son completamente diferentes de los microbios que disfrutan de la luz del día todos los días. Están hechos de tipos similares de proteínas, y su ADN es tan similar a sus contrapartes de la superficie, de hecho, los científicos están bastante seguros de que las criaturas subterráneas deben ser primos lejanos de los microbios de la superficie.

“La próxima gran pregunta para nosotros es encontrar de dónde es el ancestro común”, dijo Magnabosco. “¿Fue el ancestro original algo subterráneo que salió a la superficie o algo en la superficie que pasó a la clandestinidad?”

Cualquiera que sea la respuesta a esa pregunta, Magnabosco cree que los residentes subterráneos son mucho más similares a esos ancestros lejanos que las formas de vida mucho más ocupadas en la superficie del planeta. Mientras que el mundo subterráneo apenas ha cambiado durante miles de millones de años, lo que permite que los microbios se relajen en una existencia predecible, las condiciones en la superficie han cambiado muchas veces, obligando a los organismos a adaptarse y evolucionar.

“Definitivamente es un hábitat que existe desde hace miles de millones de años”, dijo Magnabosco. “Las condiciones y las reacciones que tienen lugar allí y que impulsan a los organismos que viven allí son relativamente consistentes en escalas de tiempo muy largas, lo cual es muy diferente a la superficie de nuestro planeta, donde hemos visto grandes cambios en las concentraciones de oxígeno en miles de millones. de años, sino también cambios en la química del océano y el suministro de nutrientes en la superficie”.

De hecho, la vida microbiana puede estar esperando a ser descubierta en otras partes del sistema solar. Mientras tanto, resulta que también hemos tenido algunos vecinos muy extraños justo debajo de nuestras narices todo este tiempo.

 

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